علم الأحياء الجزيئي
١١ ديسمبر ٢٠٢١

يُصنّع الحمض النووي DNA الحمض النووي الريبوزي RNA والذي يُصنّع بدوره البروتين، والذي يُنتج المُستقلبات في النهاية؛ هذا هو حجر الأساس الذي بُني عليه فهمنا لأي نظام بيولوجي. لذلك كانت نظرتنا إلى علم الأيض محدودة بأنها مجرد منتجات نهائيّة لنشاط الجينوميات والبروتيوميات. ويقدم مجال البحث الجديد، مثل: علم التخلق (حسب المفهوم اليوناني: هو قمة علم الوراثة) نموذجًا مثاليًا لكيفيّة تحكم المستقلبات، مثل: الميثيل في الحمض النووي، والبروتينات، مثل: الهستون في تعديل الهستون وذلك في الجينوم.

يُقدَّم الباحثون مجالًا بحثيًّا جديدًا يُسمى بالنشاط الأيضي؛ النموذج الأوليّ المثالي في السرطان هو مركبات oncometabolites، والذي يُمكن أن يُحفّز الحمض النووي، وفرط ميثيل الهيستوني histone ،hypermethylation والنمط الظاهري لنقص الأكسجة الزائف pseudohypoxia.

ويمكن أن تتفاعل المستقلبات مع الجينوم والبروتيوم، عن طريق آليتين مُختلفتين:

• التعديل الكيميائي، مثل: مثيلة الحمض النووي والحمض النووي الريبوزي أو تعديل البروتين ما بعد الترجمة (PTM).

• تفاعل المُستقلب والجزيء الضخم، مثل: ربط المُستقلب بإنزيم.

وقد ابتكر الباحثون ثلاث خطوات رئيسيّة لتحديد مُستقلب نشط جديد:

• دراسة علم الأيض لتحديد المُستقلبات المُرشّحة.

• تحليل التدفق، وهو تتبع مصير المُستقلب، وتفاعلات المسار الدقيقة التي يمكن اجرائها باستخدام التتبع القائم على النظائر.

• وأخيرًا، فحص النشاط في الجسم الحيّ أو في المُختبر.

ويُضيف هذا المجال البحثيّ الجديد فهمًا جديدًا للمسارات الخلوية، كما سيفتح الباب أمام استراتيجيات علاجيّة جديدة.

اقتراح ومراجعة علمية
د/ علي محمود
المجلس القومي البحوث الإيطالي
تدقيق ومراجعة لغوية
علياء أحمد
جامعة القاهرة
علا زيادة
جامعة القاهرة